Gamle fossiler udfylder et hul på 75 millioner år og omskriver firbens og slanges historie

Australien er berømt for sine mange firben og slanger, men hvor kommer de alle fra?

Udgivet i dag i Natur , en ny analyse af et gammelt fossil fundet i de italienske alper har hjulpet os med at kaste lys over deres oprindelse.

Det viser sig at Megachirella , et spændende lille fossilt krybdyr på størrelse med en bluetongue skink, er den ideelle mellemting mellem moderne firben og deres nærmeste slægtninge, en bred gruppe af krybdyr, der omfatter nutidens tuataraer fra New Zealand.

Kun én gang i en blå måne opdages et fossil, som har en dyb indvirkning på vores forståelse af, hvordan store dyregrupper opstod og udviklede sig.

Det mest berømte eksempel er måske den fjerbeklædte dinosaur Archaeopteryx , fundet i Bayern i 1861, som forbinder dinosaurer og fugle. Det fossil blev brugt af Charles Darwin selv til at understøtte sin evolutionsteori via naturlig udvælgelse.

Så hvordan var fossilet af Megachirella opdaget?

Fossilets historie

Den blev fundet i de italienske Dolomitter i 240 millioner år gamle klipper, der menes at stamme fra bunden af ​​en varm, lavvandet hav. Fossilet er en af ​​meget få terrestriske organismer, der blev begravet i disse marine sedimenter, hvilket gør dens opdagelse utrolig tilfældig.

Kort efter dens opdagelse, i 2003, fossilet blev beskrevet af de italienske videnskabsmænd Silvo Renesto og Renato Posenato. De navngav den Megachirella efter dets relativt store hænder:"mega" og "cheiros" er oldgræske ord for "stor" og "hånd", henholdsvis.

De fortsatte derefter med at klassificere fossilet som et medlem af Lepidosauromorpha, en bred gruppe af krybdyr, der inkluderer firben, tuataras, og mange andre mere fjernt beslægtede krybdyr.

Ti år senere, i 2013, Megachirella blev omskrevet i en undersøgelse af Renesto og Massimo Bernardi. De bekræftede klassificeringen af Megachirella som en lepidosauromorph baseret på en mere sofistikeret computergenereret sammenligning med andre arter (fylogenetisk analyse).

Ny indsigt fra gamle knogler

Men fossilet blev for nylig scannet på ICTP Elettra synkrotronanlæg i Trieste, Italien. Dette afslørede en helt ny pakke af anatomiske træk det sted Megachirella i et anderledes og meget mere interessant lys.

Takket være de mest avancerede teknologier, inklusive computertomografi i høj opløsning, vores internationale team af forskere kunne se nærmere på detaljerne i anatomien af Megachirella end det nogensinde var muligt før.

Disse tredimensionelle digitale billeder gav os mulighed for at se gennem klippen, ved dele af skelettet, der tidligere var utilgængelige, uden at beskadige dette unikke fossil ved at fjerne den indlejrede sten mekanisk.

Det vi opdagede var det Megachirella besidder det lette fleksible kranium og tydelige lemmeknogler, der kendetegner moderne firben. Men den har også stadig nogle ekstra knogler, som var almindelige hos tidlige krybdyr.

Efter at vi inkluderede denne nye information i en fylogenetisk analyse, det viste sig det Megachirella er et firben. Faktisk, det er den ældste og mest primitive firben, der er kendt til dato.

Evolution af et firben

Megachirella hjælper os med at forstå, hvordan anatomien af ​​tidligere krybdyr gradvist ændrede sig over tid, i små skridt, at producere den kropsform af firben, som vi kender i dag.

Dette repræsenterer endnu en vigtig brik i evolutionens fascinerende puslespil. Det giver yderligere støtte til Darwins teori om, at organismer ikke er uforanderlige, men faktisk transformerer og tilpasser sig, generation efter generation, over lange perioder.

Megachirella er vigtigt, fordi - ligesom Archaeopteryx - dens anatomi bygger bro mellem to store grupper af dyr. Det udvider også i høj grad fossiloptegnelsen for firben, omkring 75 millioner år, ind i midten af ​​trias for omkring 240 millioner år siden.

At firben må have været til stede omkring de første dinosaurers tid var blevet forudsagt af nogle molekylære undersøgelser af levende firben. Dette er baseret på den hastighed, hvormed DNA-strenge opstår mutationer over tid (udviklingshastigheden).

Men de ældste kendte fossile firben før Megachirella var frustrerende "unge", kommer fra bjergarter, der stammer fra juraperioden, kun omkring 167 millioner år siden.

Denne fossile kløft kan skyldes flere årsager, såsom mangel på klippefremspring i den rette alder og sedimentære miljø (de fleste trias-bjergarter, der er udsat i dag, blev dannet i havet), og firbenskeletternes skrøbelige natur. Nogle gange er det svært selv at genkende øglefossiler for, hvad de er, især når deres rester er meget fragmentariske.

Megachirella tells us that lizards were indeed around in the Triassic period. Based on a new estimate of the rate of evolution of lizards, we can now place the origin of these reptiles in the late Permian period, about 260 million years ago.

This is just before the greatest mass extinctions of all time. This means that lizards survived a mass extinction that wiped out more than 70% of life on Earth.